Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auf- und

Abwickeln von Bahnen. Vorrichtungen zum Auf- und Abwickeln von Bahnen sind bekannt. Oft wird zwischen Wendewicklern und Kontaktwicklern unterschieden. Unter anderem in der EP 1 897 830 A2 ist ein Wendewickler gezeigt. Die EP 0 270 498 B1 zeigt einen Kontaktwickler.

Beide Wicklertypen haben Vor- und Nachteile, von denen hier zunächst nur einige aufgezählt sind. So erfordert der Bau eines Wendewicklers einen erheblichen mechanischen Aufwand, da volle Wickelwellen, die eine erhebliche

Masse aufweisen, geschwenkt werden müssen.

Zu den Nachteilen der Kontaktwickler gehört eine lange Zykluszeit beim

Rollenwechsel. In dieser Zykluszeit kann es durch wechselnden Wickeldruck und die Änderung auch anderer Wickelparameter dazu kommen, dass Wickel eingeschränkter Qualität entstehen.

Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Zykluszeit eines Kontaktwicklers beim Wechseln zu verkürzen. Die Aufgabe wird durch die

Ansprüche 1 und 10 gelöst.

Wenn bei einer Wickelvorrichtung - die ansonsten u. a. weitgehend einem

Kontaktwickler entsprechen kann - ein zweiter Wickelspalt ausprägbar ist, so kann beim Wickelwechsel der zweite Wickel beziehungsweise die zweite

Wickelwelle an die Kontaktwalze angestellt werden, während der erste (alte) Wickel noch wickelt. Dies gilt insbesondere, wenn sich die Winkelstellungen der

Anwickelspalte während des Anwickelns unterscheiden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich ein alter und ein neuer Wickel nicht gegenseitig im Wege sind. Es ist möglich, auf einen eigenen Antrieb der Wickelwellen zu verzichten und die zweite (neue) Wickelwelle erst „in Ruhe" durch die Anstellung an die rotierende Kontaktwalze zu beschleunigen. Auch ein oder zwei angetriebene Wickelwellenachsen machen jedoch unter anderem dann Sinn, wenn die beim Kontaktwicklerprinzip oft negativ auffallenden Einkupplungs- und Synchronisationsfehler nachhaltig vermieden werden sollen. Zu den weiteren Vorteilen der Erfindung gehört, dass die Wickelparameter beim Wechseln ausgesprochen konstant gehalten werden können. Zur Ausprägung der beiden Wickelspalte können vorteilhafterweise zwei unterschiedliche Anstellvorrichtungen vorgesehen sein. Diese können so gestaltet sein, dass sie die ihnen zugeordneten Wickel vollständig unabhängig voneinander bewegen können. Jeweils eine dieser Anstellvorrichtungen kann jeweils einem Wickelspalt beziehungsweise einem Winkelbereich der Kontaktwalze, in dem ein Wickelspalt ausgeprägt werden kann, zugeordnet sein. Diese Winkelbereiche können separat voneinander sein, sie können aber auch überlappen. Neben den bei Kontaktwicklern üblichen Anstelleinheiten kann eine X-Y- Verfahreinheit vorteilhafterweise in der oder den Anstelleinheiten zum Einsatz kommen.

Bei Vorrichtungen der beschriebenen Art ist die Verwendung einer Kontaktwalze, die über eine Vorrichtung zum Schneiden der Bahn verfügt, vorteilhaft. Besonders zu empfehlen sind in diesem Zusammenhang Walzen, die in ihrer Mantelfläche über ein Schneidwerkzeug - wie ein Messer - verfügen. Dieses greift bei der Schneidbewegung über die Mantelfläche der Walze hinaus und durchtrennt die Bahn.

Von Vorteil ist auch, wenn die zumindest eine Kontaktwalze so ausgestattet ist, dass sie zumindest Teile der auf ihrer Umfangsfläche geführten Bahn halten oder festlegen kann. Dies kann durch das Anlegen von Vakuum an Öffnungen in der Walzenoberfläche, durch elektrische oder elektromagnetische Kräfte oder Ähnliches geschehen. Die DE 103 21 778 B4 zeigt eine Walze, die sowohl eine Bahn auf Teilen ihrer Oberfläche halten kann, als auch über ein Schneidwerkzeug verfügt, das die Bahn orthogonal zu ihrer Transportrichtung schneiden kann. Die Passagen der DE 103 21 778 B4, die das Halten der Bahn auf der Walzenfläche, technische Details der Vorrichtungs- und Verfahrensbestandteile, die das Halten bewirken, sowie die Schneidvorrichtung und ihre Details betreffen, sind für das Verständnis der vorliegenden Druckschrift wichtig und werden in den Offenbahrungsgehalt derselben einbezogen.

Von Vorteil ist, wenn eine Transportvorrichtung zum Abtransport von fertigen Wickeln und/oder von Wickelhülsen vorhanden ist, die derart in Wirkverbindung mit den Anstellvorrichtungen bringbar ist, dass sie Wickel von zumindest zwei dieser Anstellvorrichtungen übernehmen kann und/oder Wickelhülsen an diese übergeben kann. Dies kann in einem gemeinsamen (für die zumindest zwei Anstellvorrichtungen) Winkelbereich der Kontaktwalze geschehen. Es ist vorteilhaft, wenn der erste und zweite Wickelspalt auf einander gegenüberliegenden Seiten der Kontaktwalze liegen. Dann sind sich die zwei oder mehr Wickelprozesse möglichst wenig im Wege. Eine gewisse oder gar eine absolute Symmetrie (z. B. bezüglich einer Linie durch das Zentrum der Kontaktwalze) hat weitere Vorteile (Z. B. Verwendung gleicher Bauteile zu beiden Seiten der Kontaktwalze).

Ein Wandern eines oder mehrerer Wickelspalte über den Umfang der Kontaktwalze während des Wickeins ist von Vorteil. Hierbei kann der Wickel kontinuierlich und gegebenenfalls während des gesamten Bewickeins seine Winkelposition ändern. Von Vorteil ist jedoch oft, den noch leichten Wickel relativ schnell in eine Endposition zu verbringen. Diese Endposition kann feste Auflagen umfassen. Später kann der Wickel an dieser Endposition entnommen werden. Auf diese Weise kann die Bewegung großer (Wickel)massen eingeschränkt werden. Werden an einer Wickelvorrichtung - vorzugsweise beim Anwickeln - zwei oder mehr Wickelspalte gebildet, so ist es von Vorteil, die zugehörigen Wickel während des jeweiligen Wickelvorganges auf eine Entnahmeposition hin zu bewegen. Diese eine Entnahmeposition kann auch einen Winkelbereich der Kontaktwalze von 20°, 30° oder 45° überstreichen. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gehen aus der gegenständlichen Beschreibung und den Ansprüchen hervor.

Die einzelnen Figuren zeigen:

Fig. 1 Eine Seitenansicht einer Wickelvorrichtung bei normalem

Wickelbetrieb (erster Betriebszustand) Fig. 2 bis 15 Seitenansicht der Wickelvorrichtung auf Figur 1 bei einem zweiten bis fünfzehnten Betriebszustand Fig. 16 Die untere x-y-Verstellung

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung von ihrer Bedienseite. Daher ist von einem Teil der Vorrichtungsbestandteile lediglich der bedienseitige Teil zu sehen.

Die Vorrichtung arbeitet in Figur 1 in normalem Wickelbetrieb, was hier bedeutet, dass sich der zweite Bahnwickel 21 in einer Winkelposition 22 der Kontaktwalze 1 befindet, die seiner 21 Entnahmeposition entspricht. Der zweite Bahnwickel 21 wird von einer zweiten Wickelwelle 5 getragen, die von einer unteren x-y-Verstellung 4 getragen wird. Diese 4 ist wie auch die obere x-y- Verstellung 2 an dem Maschinengestell angelenkt, dessen bedienseitige Schulter 15 durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Auf diese Weise wird verdeutlicht, dass diese Schulter 15 durchsichtig dargestellt werden muss, um den Blick auf einen großen Teil der gezeigten Vorrichtungsbestandteile freizugeben. Die obere x-y Verstellung 2 trägt ihrerseits die in Figur 1 inaktive erste Wickelwelle 3. Bei beiden Wickelwellen 3, 5 ist in Figur 1 nicht gezeigt, dass sie im Wickelbetrieb normalerweise mit Wickelhülsen 17 beaufschlagt sind, auf die die Bahnen 6 aufgewickelt werden.

Auch die Kontaktwalze 1 ist über einen Pendelhalter 11 an der Anlenkung 9 an dieser Schulter 15 des Maschinengestells angelenkt. Der Pendelhalter 11 kann von dem Hubzylinder 10 mit einer Kraft beaufschlagt werden, die zusammen mit der Kraft der unteren x-y-Verstellung 4 den Druck in dem zweiten Wickelspalt 23 zwischen dem zweiten Bahnwickel 21 und der Kontaktwalze 1 bestimmt. Die Position des Hubzylinders 10 kann entlang des Pendelhalters 11 beliebig festgelegt werden. Auch die ggf. ausschwenkbare Klemmwalze 7 ist an dem Maschinengestell angelenkt (Anlenkung 9). Die Bahn 6 läuft bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung über eine Reihe von nicht dargestellten Leit- und Breitstreckwalzen über die Klemmwalze 7 zu der als Vakuum-Saug- Schneid-Walze ausgeprägten Kontaktwalze 1.

Auf dieser 1 wird sie weitergefördert und läuft durch den Wickelspalt 23 auf den zweiten Bahnwickel 21. Die Laufrichtung der Folie 6 ist durch die Pfeilspitzen 18 und 19 dargestellt, die Bewegungsmöglichkeiten der Bestandteile der x-y- Verstellung werden durch die Doppelpfeile 20 angedeutet.

Die weiteren Figuren 2 bis 15 verdeutlichen einige weitere Arbeitszyklen an derselben Vorrichtung aus demselben Blickwinkel. In Figur 2 wird gegenüber Figur 1 lediglich zusätzlich gezeigt, dass das Messer 25 aus dem Inneren der Kontaktwalze 1 über den Umfang der Kontaktwalze 1 hinausgreift und hierbei die Bahn 6 durchtrennt. Nach dem Querschnitt der Bahn 6 wirkt sich positiv aus, dass die Kontaktwalze 1 über die Fähigkeit verfügt, die Bahn 6 auf ihrer 1 Oberfläche zu halten. Das hintere Bahnende 27 läuft auf den zweiten Wickel 21 der damit fertig gewickelt ist. Das vordere Bahnende 26 wird durch den Wickelspalt 23 hindurch zu der inzwischen gegen die Kontaktwalze 1 angestellten ersten Wickelwelle 3 transportiert. Hier beginnt der Anwickelprozess auf der ersten Wickelwelle 3, der zur Erzeugung eines ersten Bahnwickels 28 führt. Dies ist in Figur 3 gezeigt. Die auf der Wickelwelle 3 befindliche Bahn ist in Figur 3 und in einigen anderen Figuren gestrichelt dargestellt, um zu verdeutlichen, dass sie sich zumindest teilweise hinter der oberen bedienseitigen x-y-Verstellung 2 befindet.

In Figur 3 ist der fertige zweite Bahnwickel 21 bereits von der Kontaktwalze 1 abgestellt, während die erste Wickelwelle 3 gegen die Kontaktwalze angestellt ist und den ersten Wickelspalt 29 mit dieser 1 bildet.

In Figur 4 wird gezeigt, wie ein fertiger Wickel abtransportiert werden kann. Der zweite Bahnwickel 21 ist bereits von der unteren x-y-Verstellung auf den Rollenentnahmewagen 8 abgesenkt worden. Der bedienseitige Teil der unteren x-y-Verstellung 4 ist nach rechts weggefahren worden, wobei das (hier nur angedeutete Fanglager 30 das bedienseitige Ende der zweiten Wickelwelle 5 freigegeben hat. Durch eine Bewegung des Rollenentnahmewagens 8 in Richtung auf den Betrachter kann nun der zweite Wickel 21 entnommen werden.

Die nach dieser Maßnahme entstandene Situation ist in Figur 5 gezeigt: Der Wickel 21 ist entnommen. Die zunächst freie zweite Wickelwelle 5 wurde bereits mit einer neuen, noch unbewickelten Wickelhülse 17 versehen. In Figur 6 hat die Bedienseite 4 der unteren x-y-Verstellung bereits wieder das bedienseitige Ende der ersten Wickelwelle 3 in dem Fanglager 30 - das hier nicht näher dargestellt ist - aufgenommen.

In Figur 7 befindet sich der entstehende erste Bahnwickel 28 auf seinem Weg von der Winkellage 31 , die er beziehungsweise seine Wickelwelle 3 bei seinem/ihrem Anwickeln innehatte, zu der Winkelposition 22, in der er der Wickelvorrichtung entnommen werden wird. Inzwischen wird die bereits mit der Wickelhülse 17 präparierte zweite Wickelwelle 5 in eine „Parkposition" verbracht, die sich nahe der Winkelposition 32 befindet, in der später auf sie 5 angewickelt werden wird.

In Figur 8 hat erste Bahnwickel 28 nach seinem Weg von der Winkellage 31 , die er 28 beziehungsweise seine Wickelwelle 3 bei seinem Anwickeln inne hatte, die Winkelposition 22, in der er 28 der Wickelvorrichtung entnommen wird, erreicht. In dieser Position wird der erste Bahnwickel 28 fertig gewickelt. Je früher der erste Bahnwickel 28 diese „Endposition" erreicht, desto weniger Masse muss bei der Bewegung des Wickels 28 bewegt werden. Es fällt auf, dass die Position in der der erste Bahnwickel 28 in Figur 8 abgebildet ist, der Position entspricht, die der zweite Bahnwickel 21 in Figur 1 innehatte. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden beide Bahnwickel 21 , 28 in dieser Endposition, die dieselbe Winkelposition 22 bezüglich der Kontaktwalze 1 aufweist wie die Entnahmeposition beider Walzen, fertig gewickelt. Des Weiteren fällt auf, dass die Wickelvorrichtung weitgehend symmetrisch zu der Symmetrielinie 16 aufgebaut ist. Dementsprechend entsprechen die in den Figuren 9 bis 14 nachfolgend beschriebenen Bearbeitungsschritte den in den Figuren 2 bis 7 bereits dargestellten Bearbeitungsschritten, wobei die Rollen der ersten und zweiten Bahnwickel 28, 21 beziehungsweise der entsprechenden Wickelwellen 5, 3 in diesen Figuren jeweils vertauscht sind. So zeigt Figur 9 den Querschnitt der Bahn 6 mit dem Messer 25. Dieser Bearbeitungsschritt entspricht mit den vorgenannten Einschränkungen der in Figur 2 dargestellten Situation. In Figur 10 wird die Bahn 6 an die zweite Wickelwelle 5 angewickelt. Dies ist äquivalent zu der Anwicklung der ersten Wickelwelle 3 in Figur 3.

In Figur 11 wird die Übergabe des zweiten Bahnwickels 21 an den Rollentransportwagen 8 gezeigt. Vorteilhaft ist an dieser Stelle auch, Gabeln vorzusehen, denen die Wickelwelle 3, 5 übergeben wird.

Figur 12 zeigt das Rüsten der Wickelwelle 5 mit der Wickelhülse 17. Hier ist die anthebsseitige obere x-y-Verstellung 12 zu sehen, da die bedienseitige obere x- y-Verstellung 2 von der zweiten Wickelwelle 5 abgefahren ist, wobei das Fanglager 30 das bedienseitige Ende der Wickelwelle 5 freigegeben hat. Die Freigabe erfolgte natürlich vor der Entnahme des zweiten Bahnwickels 21 und ist schon in Figur 11 zu vermelden. Diese Freigabe ist Voraussetzung für die Entnahme des zweiten Bahnwickels 21 und das Rüsten der zweiten Wickelwelle 5 mit der Wickelhülse 17. Die in Figur 12 dargestellte Situation ist äquivalent zur der Situation in Figur 5.

In Figur 13 ist das in den Figuren 11 und 12 freie Ende der Wickelwelle 5 wieder in dem Fanglager 30 aufgenommen, so dass die obere bedienseitige x- y-Verstellung 2 wieder die obere antriebsseitige x-y-Verstellung 12 verdeckt. Damit ist die Situation in Figur 13 mit der in Figur 6 äquivalent. Die inzwischen (Figur 12) mit der Wickelhülse 17 gerüstete zweite Wickelwelle 5 kann nun in eine „Parkposition" verfahren werden. In Figur 14 hat die Wickelwelle 5 diese „Parkposition", die dieselbe Winkelposition 31 aufweist wie der zweite Wickelspalt 29 beim Anwickeln der zweiten Wickelwelle 5, erreicht. Die Anstellung der zweiten Wickelwelle 5 an die Kontaktwalze 1 ist jedoch natürlich noch nicht erfolgt, da noch auf die erste Wickelwelle 3 gewickelt wird. Diese befindet sich auf ihrem Weg von ihrer Anwickelposition, die sich in der Winkellage 31 der Kontaktwalze 1 befindet, zu der Winkellage 22 der Entnahmeposition. Hierbei wandert auch der zweite Wickelspalt 29 zwischen der Kontaktwalze 1 und dem zweiten Bahnwickel 21 in Richtung auf die Winkellage 22 der Entnahmeposition. Die Anordnung der Wickelwellen 3, 5 und x-y-Verstellungen 2, 4 entspricht spiegelbildlich (gespiegelt an der Symmetrielinie 16) wieder der Situation in Figur 7.

In Figur 15 ist wieder die in Figur 1 gezeigte Ausgangssituation erreicht. Der Bereich in dem die obere untere x-y-Verstellung, die einen bedienseitigen 4 und einen antriebsseitigen 14 Teil umfasst, die Wickelwelle entlang der

Umfangsfläche der Kontaktwalze verfährt, reicht also von der Winkellage 31

(Anwickelposition des ersten Bahnwickels 28) bis zu der Winkellage 22

(Entnahmeposition). Der Wirkbereich der oberen x-y-Verstellung (antriebsseitiger Teil 12, bedienseitiger Teil 2) verhält sich zu diesem vorgenannten Bereich bezüglich der Symmetrielinie 16 spiegelbildlich. Er reicht von der Winkellage 31 bis zu der Winkellage 22.

In der in Figur 15 dargestellten Situation kann der zweite Bahnwickel 21 fertig gewickelt werden und ein neuer Wickel- und Bahnwickelwechselzyklus kann beginnen. Der ganze gezeigte Wickel- und Bahnwickelwechselzyklus ist mit der gezeigten Vorrichtung kontinuierlich und ohne Unterbrechungen durchführbar.

Allfällige Schwächen der bekannten Wickelverfahren sind in der dargelegten

Weise beseitigbar.

So ist es in der offenbarten Weise möglich, im Vergleich zum Wendewickler,

- eine ungenaue Bahnführung beim Rollenwechsel zu vermeiden, - während des gesamten Rollenwechsels Andruck (im Wickelspalt) zu gewährleisten (ggf. sogar für den alten und den neuen Bahnwickel 21 , 28),

- ein reines Kontaktwickeln „nur" mit einer angetriebenen Kontaktwalze 1 durchzuführen,

- ohne Umschlagfalte anzuwickeln

- den Bahnwickeldurchmesser quasi unbegrenzt anwachsen zu lassen (keine Begrenzung durch den Durchmesser des Wendekranzes)

- und es ist möglich, den (mechanischen) Aufwand für das Wickelwellenhandling und die Rollenentsorgung in vernünftigen Grenzen zu halten.

In Vergleich zum einem normalen Kontaktwickler bietet die in den Figuren 1 bis 15 gezeigte Vorrichtung folgende Optionen:

- Es ist möglich, zu vermeiden, dass zwei Antriebe (Hilfsantheb und Hauptantrieb) während eines Wickelvorganges an einer Wickelwelle angreifen, was zu Lastwechseln und Aufwendungen beim Synchronisieren und Einkuppeln der Antriebe führt. Beim oben gezeigten Verfahren kann eine Wickelwelle mit einem Antrieb versehen sein, der permanent während des Wickeins antreibt. Es kann aber auch ein reiner Drehmomentübertrag durch die Kontaktwalze stattfinden. Hierzu kann die noch leere Wickelwelle 17 „frühzeitig" gegen die

Kontaktwalze 1 angestellt und von dieser 1 beschleunigt werden, während die andere Wickelwelle noch bewickelt wird. Der Drehmomentübertrag kann während des gesamten Wickelvorganges aufrechterhalten werden.

- Des Weiteren besteht die Möglichkeit zu vermeiden, dass es vor allen bei den Rollenwechseln zu einem ungenauen Andruck des Bahnwickels 21 , 28 gegen die Kontaktwalze 1 kommt. Bei der oben beschriebenen Vorrichtung kann während des gesamten Wickelprozesses jedes Bahnwickels 21 , 28 die geeignete - oft gleichmäßige Andruckkraft eingestellt werden. - Schließlich ist es auch möglich, zu vermeiden, dass lange Zykluszeiten entstehen, die unter Umständen sogar zu Unterbrechungen der Produktion bei vor- oder nach gelagerten Maschinen führen können.

An dieser Stelle wird noch vermerkt, dass auf die Darstellung von Antrieben, vorgelagerten Führungs- und Breitstreckwalzen und Ähnlichem verzichtet wurde. Es sei auch noch angemerkt, dass ein Wickelkern im Sinne der vorliegenden Druckschrift ein beliebig gestalteter Kern eines Bahnwickels 21 , 28 ist. In der vorstehenden Beschreibung spielt ein Funktionspaar aus einer Wickelhülse 17 und einer der Wickelwellen 3, 5 die Rolle eines Wickelkerns.

In Figur 16 wird die Funktion der x-y-Verstellungen noch einmal anhand eines vergrößerten Ausschnitts der unteren x-y-Verstellung 4 dargestellt. Im Sinne dieser Druckschrift ist eine x-y-Verstellung eine Vorrichtung, die den Transport oder die Verstellung eines Maschinenbestandteils in einer Ebene (die durch die x und y Koordinaten aufgespannt ist) ermöglicht. „X-y-Verstellung" ist also hier ein funktionaler Begriff. Figur 16 skizziert die Funktion der in dem Ausführungsbeispiel dargestellten x- y-Verstellungen.

Die horizontale Schiene 34 ist in einer Weise an der bedienseitigen Schulter 15 des Maschinengestells angelenkt, die eine Bewegung der horizontalen Schiene 34 in x-Richtung gestattet. Die Anlenkung kann mit Rollen oder Schienen (Geradführung) oder in sonstiger Weise bewerkstelligt werden. Ein Antrieb für die Bewegung ist von Vorteil. An der horizontalen Schiene 34 ist die vertikale Schiene 33 so angelenkt, dass sie gegenüber der horizontalen Schiene in y- Richtung ggf. durch einen Antrieb bewegt werden kann.

Die bedienseitigen x-y-Verstellungen 2, 4 sind durch die Wickelwellen 3, 5 mit den antriebseitigen x-y-Verstellungen 12, 14 verbunden und damit auch gekoppelt, wenn die Fanglager 30 die bedienseitigen Enden der Wickelwellen 3, 5 umfassen. Die bedienseitigen x-y-Verstellungen können auch durch Koppelwellen mit den anthebsseitigen x-y-Verstellungen verbunden werden. In diesem Fall können die Koppelwellen durch Kupplungen eingekuppelt bzw. freigegeben werden. Auch ist es möglich, die x-y-Verstellungen durch elektrische Antriebe („Servo") mechanisch völlig voneinander entkoppelt synchron zu bewegen.

Abschließend ist noch einmal zu betonen, dass mit den in den Ausführungsbeispielen dargestellten Vorrichtungen zwei unterschiedliche Wickelspalte realisierbar sind. Zwei unterschiedliche Wickelspalte heißt in diesem Zusammenhang auch, dass die Wickelspalte 23, 24 unterschiedliche Winkellagen der Kontaktwalze einnehmen können oder dass die Wickelspalte unterschiedliche Winkelbereiche der Kontaktwalze überstreichen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel überlappen diese Winkelbereiche zumindest in der Winkellage 22 der Entnahmeposition. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die zumindest zwei Wickelspalte 23, 24 gleichzeitig ausbildbar.

vertikale Schiene der unteren x-y-Verstellung 4 horizontale Schiene der unteren x-y-Verstellung 4